Railway. DC/DC Converter 30 W. Merkmale / Features. Anwendungen / Applications

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1 Railway MADE IN GERMANY Merkmale / Features Geprüft nach / Complying with EN / EN / EN Cat. 1, Cl. B Geprüft nach / Complying with EN / EN / EN Brandschutz gemäß / Fire Protection acc. to EN Transientengeschützt / Transient Protected Umgebungstemperatur / Ambient Temperature C / +85 C 10 min Anwendungen / Applications Dezentrale Stromversorgung für Schienenfahrzeuge und Industrieanwendungen Decentralised Power Supply for Railway Vehicles and Industrial Applications Zur Wandmontage, auch im Dach- und Unterflurbereich Wall Mounting, also for Roof and Underfloor Installation Plug-and-Play-Vorschaltwandler für empfindliche Elektronik-Subsysteme Plug-and-Play Power Supply Unit for Sensitive Electrical Subsystems 1 / 13

2 DC/DC-Wandler 30 W Technische Daten Eingang / Technical Data Input Parameter Konditionen / Conditions Werte / Data U in Eingangsspannung Input Voltage Batteriespannung / battery voltage Bereich dauerhaft / continuous range t 0,1 s Unterspannungsabschaltung under voltage shutdown power up / power down 24 / 36 V DC 14,4...50,4 V DC 12,5...14,4 V DC 14 V DC / 12 V DC Batteriespannung / battery voltage Bereich dauerhaft / continuous range t 0,1 s Unterspannungsabschaltung under voltage shutdown power up / power down 48 / 60 / 72 / 80 / 96 / 110 V DC 33, V DC 28,8...33,6 V DC 33 V DC / 28 V DC I in Eingangsstrom / Input Current Nennlast / nominal load; 24 V DC 1,5 A Leerlauf / no load 82 5 V out V out Standby (Remote Control enabled) Nennlast / nominal load; 36 V DC Leerlauf / no load 55 24/48 V out 7,0 ma 1,0 A 63 5 V out V out Standby (Remote Control enabled) Nennlast / nominal load; 48 V DC Leerlauf / no load 45 24/48 V out 12 ma 0,7 A 26 5 V out V out Standby (Remote Control enabled) Nennlast / nominal load; 110 V DC Leerlauf / no load 30 24/48 V out 4,0 ma 0,32 A 18 5 V out Einschaltstrom / Inrush Current Standby (Remote Control enabled) V out 20 24/48 V out 7,0 ma <7 x I in nom Netzausfallüberbrückung / Hold-up Time U in nom 24 / 110 V >7 ms Speicherzeit / Storage Time EN Klasse / class II >10 60 % P out siehe Diagramme Seite 6 see diagrams page 6 f sw Schaltfrequenz / Switching Frequency ca. 70 khz / 140 khz h Wirkungsgrad / Efficiency siehe Tabelle / see table 1+2 Eingangsfilter / Input Filter einstufiger / one-stage Filter 2 / 13

3 Technische Daten Eingang / Technical Data Input Parameter Technische Daten Ausgang / Technical Data Output Parameter DU out Spannungstoleranz Voltage Accuracy Konditionen / Conditions Werte / Data Abgleichgenauigkeit ab Werk adjusting accuracy factory set -1% / +2 % Ausgangsstrom / Output Current siehe Tabelle / see table 1+2 I max Strombegrenzung / Current Limiting % Ausgangsspannungskennlinie Output Voltage Characteristic DU LF Ripple U in = min 1 % p-p DU HF Noise U in = min, BW = 20 MHz 2 % p-p t R Verpolschutz / Reverse Polarity Protection Line Regulation U in = min / max 0,5 % Load Regulation Ausregelzeit Lastschwankungen Transient Response Time statisch / static dynamisch / dynamic I out = % I out = % t S Anlaufzeit / Starting Time I out = nom Leerlaufverhalten / No Load Characteristics ohmsche Last / ohmic load max. kapazitive Last / max capacitive load U/I; Konstantspannung, Konstantstrom bis ca. 0,5 x U out, dann Hiccup Mode U/I; constant voltage, constant current to approx. 0,5 x U out, then hiccup mode 2 % 5 % (5 V out 10 %) 5 ms 800 ms siehe Tabelle S. 5 / see table p. 5 leerlauffest no basic load needed P over Kurzschlussfestigkeit / Short Circuit Protection dauerhaft / continuous Rückspeisefestigkeit / Back Feeding Protection bei gleicher Polarität / with same polarity siehe Tabelle / see table 1 Parallelbetrieb / Parallel Operation 1) e Temperaturkoeffizient / Temperature Coefficient 0,01 % / K PG Power Good Signal 2) 0,9...1,1 x U out Konditionen / Conditions Werte / Data RC Remote Control RC verbunden mit / connected to -U in RC offen / open Spannungspegel RC = angelegte Eingangsspannung voltage level RC = applicated input voltage Strom / current RC = ca. 5 ma Kontaktbelastung / contact rating 1) sternpunktförmige Zusammenschaltung definierter Ausgangsleitungen mit gleicher Länge (Widerstandsabgleich) und Querschnitt Y-connection of defined output leads with same length (resistance adjustment) and cross section 2) invertiertes Power Good Signal PGi auf Anfrage / inverted Power Good Signal PGi on request aktiver Verpolschutz, serieller MOSFET / active reverse polarity protection via serial MOSFET Wandler / converter Stand-by Wandler EIN / converter ON mit interner Entkoppeldiode with internal decouple diode "geöffnet"/ "opened" potentialfreier Öffnerkontakt potential-free opener contact, I <50 ma Dauer / continuous I max = 400 ma / t 100 ms U max = 48 V / SELV 3 / 13

4 DC/DC-Wandler 30 W Technische Daten Allgemein / Technical Data General Parameter Konditionen / Conditions Werte / Data U isol Isolationsfestigkeit / Isolation prim. - sec. 2,0 kv AC / 2,8 kv DC Trennung Ausgangsspannung Output Voltage Separation prim. - Grundplatte prim. - base plate sec. - Grundplatte sec. - base plate Relaiskontakt PG - prim. relay contact PG - prim. Relaiskontakt PG - sec. relay contact PG - sec. Relaiskontakt PG - Gehäuse relay contact PG - case EN / EN ,0 kv AC / 2,8 kv DC 1,0 kv AC / 1,4 kv DC 2,0 kv AC / 2,8 kv DC 0,5 kv DC 0,5 kv DC SELV / PELV R isol Isolationswiderstand / Isolation Resistance >500 MW T A Umgebungstemperatur Ambient Temperature EN ; Klasse / class TX C T S Lagertemperatur / Storage Temperature EN C Kühlung / Cooling Abmessungen L x B x H Dimensions L x W x H Gehäusematerial / Case Material Vergussmasse / Potting Material Grundplatte / Base Plate PMDS PCMDS UL94 EN UL94 EN Schutzklasse / Protection Class EN II doppelte o. verstärkte Isolierung double or reinforced isolation ( C, t 10 Min.) freie Konvektion, Wärmeabgabe über Al-Montageplatte free convection, heat dissipation through Al base plate 110 x 80 x 27,5 mm 110 x 80 x 25,5 mm Kunststoff / plastic, UL94-V0 R22-26 = HL3 Polyurethan / polyurethane R22-26 = HL2 Aluminium / aluminum Schutzart / Protection Type EN IP00 (PMDS) Gewicht / Weight PMDS PCMDS IP20 (PCMDS) Anschlussart / Connecting Type PMDS Lötpins / soldering pins PCMDS 350 g 340 g 8 pol. Steckverbinder 8 pin connector Phönix Combicon MTBF SN , T A = +50 C > h CC2,5/8-GF-5,08 P26THR* * empfohlene Anschlussstecker / recommended counterplug Anschlussstecker, gerade / straight counterplug Phönix Combicon FKCN 2,5/ 8-STF-5,08 P/N: ; MTM Power P/N: Anschlussstecker, abgewinkelt / right angle counterplug Phönix Contact FKCVR 2,5/ 8-STF-5,08 P/N: ; MTM Power P/N: / 13

5 Typ / Type PMDS Print Power Typ / Type PCMDS Ausgangskonfigurationen / Output Configurations Eingang Input Eingang Input Leiterplattenmontage / PCB Mounting Ausgang Output Chassismontage / Chassis Mounting Ausgang Output Kapazitive Last* Capacitive Load* Kapazitive Last* Capacitive Load* Wirkungsgrad Efficiency Rückspeisefestigkeit Back Feeding Protection [V] [V] [A] max. [µf] [%] [V] PCMDS30 24S05 U-VT 24 5,1 5, ,0 PCMDS30 24S12 U-VT , PCMDS30 24S15 U-VT , PCMDS30 24S24 U-VT , PCMDS30 24S48 U-VT , PCMDS30 110S05 U-VT 110 5,1 5, ,0 PCMDS30 110S12 U-VT , PCMDS30 110S24 U-VT , PCMDS30 110S48 U-VT , * maximale zusätzliche kapazitive Last bei Nennlast / maximum additional capacitive load at nominal load Tabelle / table 2 Einbauvorschrift / Application Note Entsprechend EN / EN sind folgende externe Sicherungen primärseitig erforderlich: Der DC-Wandler muss sich über eine geeignete Einrichtung spannungsfrei schalten lassen. / According to EN / EN , the following external line fuses shall be placed in life line: A provision to disconnect the DC converter from input voltage is mantadory. PMDS / PCMDS30 24Sxx U-VT PMDS / PCMDS30 110Sxx U-VT Wirkungsgrad Efficiency 4,0 AT DC 2,0 AT DC Rückspeisefestigkeit Back Feeding Protection [V] [V] [A] max. [µf] [%] [V] PMDS30 24S05 U-VT 24 5,1 5, ,0 PMDS30 24S12 U-VT , PMDS30 24S15 U-VT , PMDS30 24S24 U-VT , PMDS30 24S48 U-VT , PMDS30 110S05 U-VT 110 5,1 5, ,0 PMDS30 110S12 U-VT , PMDS30 110S24 U-VT , PMDS30 110S48 U-VT , * maximale zusätzliche kapazitive Last bei Nennlast / maximum additional capacitive load at nominal load Tabelle / table 1 Suffix U VT Beschreibung / Description Ultra-Weitbereichseingang / Wärmeabgabe über Al-Montageplatte ultra-wide input range / heat dissipation through Al base plate Verkehrstechnik, Redundanz / transportation, redundance sekundäre Entkoppeldiode / secondary decoupling diode 5 / 13

6 DC/DC-Wandler 30 W Netzausfallüberbrückung / Hold-up Time Überbrückungszeit / Hold-up Time t [ms] PCMDS30 24S12 U-VT Ausgangsleistung / Output Power P out [W] Uin = 24V Uin = 36V Überbrückungszeit / Hold-up Time t [ms] PCMDS30 110S12 U-VT Ausgangsleistung / Output Power P out [W] Uin = 48V Uin = 72V Uin = 110V 6 / 13

7 Eingehaltene Normen Bahn / Standards Railway Bezeichnung / Title Norm / Standard Werte / Data Elektrische Sicherheit / Electrical Safety EN Störaussendung / EMI/RFI Störspannung / Radiated Voltage Störstrahlung / Radiated Interference EN EN lt. Tab. / acc. to table 4 lt. Tab. / acc. to table 6 Störfestigkeit / Immunity ESD EN EN Kontaktentladung / contact discharge: Luftentladung / air discharge: Elektromagnetische Felder Electromagnetic Fields Burst EN EN V/m, 10 V/m, 5 V/m symmetrisch / symmetric: asymmetrisch / asymmetric: Surge EN symmetrisch / 42 W: asymmetrisch / 42 W: Spannungsschwankungen HF-Einkopplung HF-Fields, Conducted Disturbances EN EN Klasse / class S1 / S2 * 10 V eff Brandschutz / Fire Protection EN gelistete Komponenten R26 (EL10) = HL3 listed components Gruppierung von Materialien R24 = HL2 grouping materials 6 kv 8 kv 2 kv 2 kv 1 kv 2 kv * siehe Seite / see page 2 Eingehaltene EMV Normen Industrie / Informationstechnik EMC Standards Industry / Information Technology Equipment Bezeichnung / Title Norm / Standard Werte / Data Elektrische Sicherheit / Electrical Safety EN Störaussendung / EMI/RFI Störspannung / Radiated Voltage Störstrahlung / Radiated Interference Störfestigkeit / Immunity ESD Elektromagnetische Felder Electromagnetic Fields Burst Surge HF-Einkopplung HF-Fields, Conducted Disturbances Eingang / Input Remote EN EN EN EN EN EN EN EN lt. Tab. 2 / acc. to table 2 lt. Tab. 1 Abs. 1.1 / acc. to table 1 part 1.1 Kontaktentladung / contact discharge: 4 kv Luftentladung / air discharge: 10 V/m, 3 V/m, 1 V/m symmetrisch / symmetric: asymmetrisch / asymmetric: symmetrisch / 2 W: asymmetrisch / 12 W: symmetrisch / 2 W: asymmetrisch / 12 W: 10 V eff 8 kv 2 kv 2 kv 0,5 kv 1 kv 0,5 kv 1 kv 7 / 13

8 DC/DC-Wandler 30 W Schock und Vibration gemäß / Shock and Vibration acc. to EN Bezeichnung / Title Konditionen / Conditions Werte / Data Klassifizierung Classification EN Kategorie / category 1 Klasse / class B Lebensdauerprüfung durch erhöhtes Breitbandrauschen / Random vibration for life-endurance test Frequenz / Frequency Belastung / Exposure Levels Hz Hz Hz 0,964 (m/s 2 ) 2 /Hz 5,72 m/s 2 eff. Dauer / Duration Achsen / Axes Betriebsart / Operation mode 5 h / Achse / axis 3 passiv / passive Schockprüfung / Shock test Anregung / Excitation Beschleunigung / Peak acceleration Dauer / Duration Anzahl / Quantity Richtungen / Directions Betriebsart / Operating mode halbsinusförmig / half sinusoidal 50 m/s 2 30 ms 3 pro Richtung / shocks in each axis 3 (à 2 Richtungen / directions) passiv / passive Funktionsprüfung mit Breitbandrauschen Random vibration for life-function Frequenz / Frequency Belastung / Exposure Levels Dauer / Duration Achsen / Axes Betriebsart / Operation mode Hz Hz Hz 10 min / Achse / axis 3 aktiv / active 0,0301 (m/s 2 ) 2 /Hz 1,01 m/s 2 eff Norm / Standard EN EN EN EN EN Beschreibung / Description Teil 2-1: Prüfverfahren - Prüfung A: Kälte test method - test A: cold Teil 2-2: Prüfverfahren - Prüfung B: Trockene Wärme test method - test B: dry heat Teil 2-11: Prüfverfahren - Prüfung Ka: Salznebel test method - test Ka: salt mist Teil 2-14: Prüfverfahren - Prüfung N: Temperaturwechsel test method - test N: change of temperature Teil 2-30: Prüfverfahren - Prüfung Db Leitfaden: Feuchte Wärme test method - test Db manual: damp heat 8 / 13

9 Abmessungen / Dimensions PMDS30 Ø 1,27 ca.22 4x U-Scheibe verz./washer galv. A3,2 DIN 125 4x Federring verz./ lock washer galv. A3 DIN 127 4x Linsenschraube verz./ screw, pan head galv. M3x8 DIN ,5 23 3,3 Seitenansicht Side View 41, ,2 100±0,2 R5 5,08 5,08 5,08 1) 1 Gap Pad 2) 7,58 2,58 5,08 5, ± 0,2 80-0,2 Ansicht von oben Top View Ansicht von vorn Front View Uout -Uout PG PG nc RC +Uin -Uin 1) Der Anschluss einer Funktionserde am dafür vorgesehenen Masseanschluss ist notwendig. It is necessary to connect the functional ground to the designated ground contact. 2) empfohlenes Zubehör / recommended accessory: Wärmeleitfolie / gap pad 86/125; 75 x 65 x 2,5 mm; MTM Power Art.-Nr.: / part-no.: / 13

10 DC/DC-Wandler 30 W Abmessungen / Dimensions PCMDS30 Seitenansicht Side View 23,0 2,5 25, ,2 100 ± 0, ,2 70 ± 0,2 Ansicht von oben Top View 8 * R 5,0 Ø 4,5 1 8 Ansicht von vorn Front View Uout -Uout PG PG nc RC +Uin -Uin * Der Anschluss einer Funktionserde am dafür vorgesehenen Masseanschluss ist notwendig. It is necessary to connect the functional ground to the designated ground contact. 10 / 13

11 Einbauvorschriften Warnhinweis / Gefahr durch elektrischen Schlag Beim Betrieb des Gleichspannungswandlers stehen zwangsläufig bestimmte Teile innerhalb des Gerätes unter gefährlicher Spannung. Vor Arbeiten am Gleichspannungswandler ist das Gerät spannungsfrei zu schalten und gegen Wiedereinschalten zu sichern. Das Berühren spannungsführender Teile durch Nichtbeachtung dieser Maßnahmen kann schwere Verletzungen oder den Tod zur Folge haben. Betriebshinweise und Montage Der Anschluss der Stromversorgung hat unter Berücksichtigung der jeweils gültigen landesspezifischen Normen und Vorschriften durch entsprechend qualifiziertes Personal zu erfolgen. Der Gleichspannungswandler ist ein Einbaugerät, der Betrieb darf nur in einer schützenden Umhüllung, welche Anforderungen an Berührungs- und Brandschutz sicherstellt, erfolgen. Der Gleichspannungswandler ist mit den vorgeschriebenen Steckverbinder primär- und sekundärseitig anzuschließen. Das Ziehen und Stecken der Anschlussstecker darf nur im spannungslosen Zustand erfolgen. Der Gleichspannungswandler ist wartungsfrei und enthält keine durch den Anwender zu wechselnden Teile. Die Einhaltung der Leistungsdaten und vorgeschriebenen Umgebungstemperaturen sind durch den Anwender sicherzustellen. Der Gleichspannungswandler ist mit 4 Schrauben M3 (Leiterplattenmontage - PMDS) bzw. 4 Schrauben M4 (Chassismontage - PCMDS) zu montieren. Das Gerät muss sich über eine geeignete Einrichtung außerhalb der Stromversorgung spannungsfrei schalten lassen. Bei Montage des PMDS30 ist die Verwendung einer Thermoleitfolie zwischen dem Wandler und der Leiterplatte empfohlen. MTM Power Zubehör: Wärmeleitfolie 86/125; 75 x 65 x 2,5 mm; MTM Power Art.-Nr.: Verbrennungsgefahr! Abhängig von der Umgebungstemperatur und Belastung des Gerätes kann die Gehäusetemperatur, auch bei ausgeschaltetem Gerät, hohe Werte annehmen! Absicherung Wegen der vollständigen Kapselung durch Verguss hat der Gleichspannungswandler keine interne Geräteschutzsicherung, die vorgeschriebenen Sicherungen sind zwingend für Geräte- und Leitungsschutz zu installieren. Es sind nur für Gleichstrom bemessene Sicherungen bzw. Leitungsschutzschalter einzusetzen. Power Good Signalisierung An dem potentialfreien "Power Good" Kontakt dürfen nur Spannungen 50 V DC (SELV/PELV) verwendet werden. Primär- und Sekundäranschluss Für den Anschluss des Wandlers sind nur die vorgeschriebenen Anschlussstecker zu verwenden. Die Anschlussstecker sind gegen unbeabsichtiges Lösen mit den integrierten Befestigungsschrauben zu sichern. EMV Der Gleichspannungswandler ist über den Funktionserdeanschluss in das EMV Konzept des Gesamtsystems einzubinden. Zum Anschluss der Funktionserde kann der ausgewiesene Befestigungspunkt verwendet werden. Brandschutz nach EN EN bietet zwei Möglichkeiten der Klassifizierung für den DC/DC-Wandler, als kleine elektrotechnische Komponente R26 (EL10) oder als gruppierte Materialien R24. Die Entscheidung, welche Klassifizierung anzuwenden ist, obliegt dem Endanwender. Für weitere Fragen und Informationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. info@mtm-power.com 11 / 13

12 DC/DC-Wandler 30 W Installation Instructions Caution: Danger of Electric Shock When operating the DC/DC converter, certain components of the device are dangerously energised. Therefore, it is mandatory to de-energise the converter and protect it against switch-on before working with the converter. If these procedures are disregarded, touching the electrical parts could result in death or serious injury. Operating Hints and Installation The installation of the power supply has to be executed by qualified personnel only and under consideration of the latest countryspecific standards and regulations. The DC/DC converter is a built-in device and thus shall only be operated in a protecting cover which ensures the requirements as regards touch protection and fire safety. The converter's input and output have to be connected via the prescribed connectors. Connecting and disconnecting of the converter may only be done while de-energised. The DC/DC converter is maintenance-free and does not contain components which can be changed by the user. The user has to respect the technical data and prescribed ambient temperatures. The DC/DC converter has to be mounted with 4 M3 screws (PCB - PMDS) and/or 4 M4 screws (chassis mounting - PCMDS). The device has to be switched-off via a suitable means outside of the power supply. It is recommended a gap pad between the converter and the PCB. MTM Power accessory: gap pad 86/125; 75 x 65 x 2,5 mm; MTM Power part-no.: Caution: Burn Hazard! Depending on the ambient temperature and load condition of the converter, the case temperature can be very high, even after being set to switch-off mode! Fuse Protection Due the complete encapsulation, the converter does not contain an internal fuse. Therefore, the prescribed fuses are mandatory for device and line safety. Only fuses or circuit breakers respectively rated for DC current are allowed. Power Good Signal The maximum voltage on the potential-free "Power Good" contact shall only be 50 V DC (SELV/PELV). Primary and secondary connections For connecting the converter, only the prescribed counterplugs shall be used. The counterplugs have to be protected against unintended loosening by tightening the intergrated screws. EMC The converter has to be integrated into the EMC concept of the whole system via functional ground. The functional ground can be connected on the determined fastening point. Fire Protection acc. to EN There are two options of classifying the DC/DC converter acc. to EN : small electrical component R26 (EL10) or grouped material R24. The end user has to decide which classification applies in his application. In case of further questions or information, please do not hesitate contact us. info@mtm-power.com 12 / 13

13 Empfohlenes Zubehör / Recommended Accessory Montagekit für DIN-Schienenbefestigung DIN Rail Mounting Kit ID No.: senkrechter Anbau / vertical mounting 80-0,2 ca.11 25, ,2 Adapterplatte / adapter plate 1x PCMDS30-Modul / module waagerechter Anbau / horizontal mounting 110-0,2 ca ,5 80-0,2 Adapterplatte / adapter plate 1x PCMDS30-Modul / module MTM Power, S&W, 13 / 13